FI66248B - Vaermevaexlare med ett huvudroer omgivet av vatten - Google Patents

Description

-, KUULUTUSJULKAISU £ £ 0/1 Q

W C11) utlAqgningsskiiift 6 6248

Patent oocldelat ^ T ^ (51) KvJt/tatCt3 F 28 D 7/10 SUOMI-FINLAND <*> 791^71 (22) <«iiw»i*i 08.05.79 (23) AllaiyiW—CHrtfliittdtg 08.05.79 (41) TriteHrikMol —Mvttotat*· 10.11.79

Naitti· ja rekisterihalllbi· Na_efc-—(i_(|. _ PMmt> och reglsterstyrelsen [ ) jJLaL31.05.81» (32X33X31) »VHsttr****** *****Hm 09.05.78

Ruotsi-Sverige(SE) 78052Π0-Π (71) Förenade Fabriksverken, S-633 87 Eskilstuna, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Lennart Backlund, Frösön, Ruotsi-Sverige(SE) (71») Oy Kolster Ab (5*») Lämmönvaihdin, jonka pääputkea ympäröi vesi - Vä rmeväx 1 a re med ett huvudrör omgivet av vatten Tämän keksinnön kohteena on lämmönvaihdin, jonka pääputkea ympäröi vesi, josta lämpö on määrä siirtää pääputken läpi virtaa-vaan lämmönvaihtoväliaineeseen. Energiaa järvivedestä lämpöpumppu-laitoksen avulla tuotettaessa on ongelmana usein järjestelmän sen osan jäätyminen, joka ottaa energian vedestä. Koska järviemme ja vesistöjenune vesi pysyy talvisin suhteellisen alhaisessa lämpötilassa (+ 1,8°C HO m:n syvyydessä noin 1 m päässä pohjasta Storjössä, Jämtlandissa), jää käytettävissä oleva lämpötilaero +0°C:seen tavattoman pieneksi. Tämä vaatii suurien lämmönvaihtoväli-ainemäärien kierros tietyn energiamäärän tuottamiseksi. Kiertävän lämmönvaihtoväliainemäärän pienentämiseksi on tähän saakka ollut pakko vaatia suurempaa lämpötilaeroa, jotta voitaisiin aikaansaada järjestelmän energiaa ottavan yksikön jäätymisriskin pienentyminen.

Tämän keksinnön päämääränä on sen vuoksi edellä johdannossa mainitun kaltaisen lämmönvaihtimen aikaansaanti, lämmönvaihtimen, jossa jäätymisriskiä on merkittävästi vähennetty kier- 2 66248 tavan lämmönvaihtoväliaineen määrän käyttöä lisäämättä.

Tämä päämäärä saavutetaan siten, että keksinnön mukainen lämmönvaihdin on saanut patenttivaatimuksessa ilmoitetut tuntomerkit .

Keksintö aiheuttaa sen, että energian tuottamiseen esimerkiksi järvivedestä voidaan käyttää halpaa, esimerkiksi muoviputkista koneikkoa. Koneikko, joka muodostuu suljetusta, alennetun jäätymispisteen omaavaa lämmönvaihtoväliainetta sisältävästä järjestelmästä, pannaan suoraan järveen.

Keksintöä selostetaan jäljempänä tarkemmin viittaamalla oheistettuun piirustukseen, joka esittää keksinnön suoritusmuotoa.

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti laitosta, johon voi kuulua yksi tai useampia keksinnön mukaisia lämmönvaihtimia.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen lämmönvaihtimen vaakasuoraa leikkausta.

Kuviossa 1 numero 1 osoittaa laitetta lämmönvaihtoväliaineen, esimerkiksi nesteen, jonka jäätymispistettä on alennettu, kierrättämiseksi järvenpohjaan lasketun putkijärjestelmän 2 läpi. Järviveden lämpötila voi olla noin 22°, kun taas nesteen, jonka jäätymispistettä on alennettu, lämpötila voi olla -4°C.

Järjestelmä 2 käsittää kaksi yhdensuuntaista putkea 3 ja 4, joiden väliin, mainitun pääputken alle on liitetty yksi tai useampia lämmönvaihtoputkia 5. Neste, jonka jäätymispiste on alennettu, johdetaan paineellisena putken 3 läpi, jonka jälkeen neste virtaa putkien 5 läpi, kuten nuolet osoittavat, jolloin neste ottaa lämpöä niin, että sen lämpötila nousee noin +l°C:seen putken 4 tuloau-kossa. Laite 1 ottaa näin saadun lämmön talteen tavanomaisella tavalla, jolloin sen nesteen lämpötila, joka poistuu laitteesta 1, laskee jälleen noin -4°C:seen.

Yksi kuvassa 1 olevista pääputkista 5 esitetään yksityiskohtaisesti kuvassa 2. Pääputken 5 toinen pää on kiinnitetty tiiviisti putken 3 vaippapinnalla olevaa rengasmaista laippaa 6 vastaan ja sen toinen pää on kiinnitetty tiiviisti rengasmaista laippaa 7 vastaan, joka on muodostettu putken 4 vaippaan tehdyn pyöreän aukon 8 kaulustettuun reunaan.

Pääputki 5 käsittää neljä pääputken 5 suhteen olennaisesti samankeskistä sisäputkea 9-12. Putken 3 vaippa on varustettu pyöreällä aukolla 13, jonka reuna on kaulustettu rengasmaisen laipan 14 muodostamiseksi, johka ympärille putki 9 on tiiviisti 3 66248 kiinnitetty.

Putki 10 on kiinnitetty samankeskisesti välike-elimien 15 avulla putken 9 ympärille jonkun matkan päähän putken 3 vaippa-pinnasta. Putken 9 vapaa pää päättyy jonkun matkan päähän lähellä olevasta putken 10 päästä, joka on suljettu päätyseinällä 16.

Putki 11 on kiinnitetty tiiviisti putken 3 rengasmaiseen laippaan 17. Putki 12 on kiinnitetty välike-elimien 18 avulla samankeskisesti putken 11 ympärille jonkun matkan päähän putken 3 vaippapinnasta. Putken 12 putkea 14 lähinnä oleva pää on suljettu päätyseinän 19 avulla, joka päätyseinä on jonkun matkan päässä putken 11 vapaasta päästä.

Neste, joka tulee putkeen 9 putken 3 aukon 13 läpi, virtaa ensiksi putken 9 läpi ja sen jälkeen edestakaisin putkien 9-12 ja 6 välissä olevissa välitiloissa, kuten nuolilla osoitetaan kuvassa 2. Täten saadaan ohjattu lämpötilagradientti vettä koskettavan pinnan ja energia vastaanottavan pinnan välille energiaa vastaanottavan väliaineen kylmimpään osaan, jolloin vältetään pääputken 5 vettä koskettavan pinnan jäätyminen.

Putket 9 - 12 voidaan tehdä edullisesti ohutseinäisestä, halvasta muoviputkesta. Ainoastaan pääputkelle on pakko asettaa suuret vaatimukset diffuusiotiiviyden suhteen.

Vyöhykkeiden A ja B väliset suhteet, ks. kuvaa 2, sekä putkien lukumäärä ja niiden mitat ja pituus valitaan niin, että lämpöä kulejttavalle väliaineelle saadaan optimaalinen ulkolämpötila.

Keksintö ei rajoitu esitettyyn suoritusmuotoon, vaan siitä on mahdollista tehdä suuri määrä muunnoksia seuraavan patenttivaatimuksen puitteissa.